Så fungerar ett modernt vindkraftverk

Vindkraftverket omvandlar vindens rörelseenergi till elektricitet.

Turbinen

Vindkraftverkets blad och nav kallas turbin eller rotor. Bakom turbinen i maskinhuset finns övrig el- och maskinutrustning (se skissen med tvärsnittet). Maskinhuset är monterad på ett torn för att vinden fritt ska kunna strömma genom turbinen, och eftersom vindhastigheten ökar betydligt med höjden över marken. 

I maskinhuset finns i det övervägande antalet vindkraftverk ett girväxelsystem som ser till att turbinen hålls vänd mot vindriktningen.

Här kan du se skissen i större format med förklarande text till sifferhänvisningarna (PDF 57 kB)

Bladen bromsar ner vinden och utvinner en del av dess rörelseenergi. Turbinen på vindkraftverken på Horns Rev 1 (Horns Revs havsvindpark 1) är 80 meter i diameter och har en sveparea av 5 024 m², d v s storleken av en fotbollsplan. Massan av den luft som blåser genom sveparean varje sekund vid vindhastigheten 10 m/s uppgår till cirka 70 ton. Det svarar mot två fullastade tankbilar. 

Bladen är tillverkade av glasfiberarmerad plast, som ger en mycket tålig konstruktion. I bladen finns ett inbyggt åskskyddssystem, som skyddar mot skador vid åsknedslag. Bladens vikt är vanligtvis mer än 10 ton. De flesta torn är tillverkade av stål med en höjd av 60–100 meter. Vikten varierar från 125 till 200 ton. Dock är ännu större vindkraftstorn och blad på väg.

Utnyttjande av vinden

När vinden blåser, skapar den en tryckskillnad mellan bladens fram- och baksida, vilken får bladen – och turbinaxeln – att rotera. Turbinaxeln driver en generator som alstrar elektricitet. Generatorn sitter uppe i maskinhuset på torntoppen, och elen matas genom ledningar därifrån till elnätet. Principen för ett vindkraftverk är mycket lik den för en gammaldags cykeldynamo.

Generatorn

Turbinens axel är kopplad till en generator som sitter inne i vindkraftverkets maskinhus. Mellan turbinen och generatorn finns vanligtvis en växellåda, som växlar upp turbinens låga varvtal på exempelvis 6–16 varv per minut till generatorns 1 500 varv per minut. Generatorn producerar elektricitet som distribueras via elnätet.

Vindkraften och elnätet

När det är svag vind eller vindstilla står vindkraftverken i vänteläge. Då det blåser tillräckligt mycket, ungefär 4 m/s, startar produktionen automatiskt. Vid 12–14 m/s ger vindkraftverket full effekt. Vid kraftiga vindar, när vindhastigheten överstiger omkring 25 m/s, är de aerodynamiska påkänningarna så stora, att vindkraftverken automatiskt stannar för att inte orsaka onödigt slitage.